CN114806610B

CN114806610B - 一种焦罐热焦状态检测系统及其旋转联锁控制方法

Info

Publication number: CN114806610B
Application number: CN202210342762.4A
Authority: CN
Inventors: 顾维; 李全海; 孙元华; 张静; 袁经辉; 陈宏宇; 柯林; 覃学飞
Original assignee: Dalian Huarui Intelligent Technology Co ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Current assignee: Dalian Huarui Intelligent Technology Co ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2042-03-31
Also published as: CN114806610A

Abstract

本发明一种焦罐热焦状态检测系统，包括：对增加热焦的旋转焦罐口附近上方的空气进行图像采集的现场检测单元；接收所述现场检测单元传送的焦罐口附近上方的空气图像，进行分析计算，得到放置到旋转焦灌里热焦的温度的温度计算单元；接收所述温度计算单元传送的温度数值的控制显示单元，当旋转焦罐热焦的温度大于等于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车停止接焦并报警；当旋转焦罐里的热焦小于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车正常进行接焦作业；准确的判断焦罐的状态，提高了整个生产环节的安全水平，旨在通过焦罐带热焦的检测及旋转联锁控制系统来实现焦炉焦罐车的安全生产的问题，从而减少安全隐患，应用于后续大型焦炉无人化项目上。

Description

一种焦罐热焦状态检测系统及其旋转联锁控制方法

技术领域

本发明属于检测领域，涉及一种焦罐热焦状态检测系统及其旋转联锁控制方法。

背景技术

目前大部分焦炉热焦炭熄焦工艺均采用节能环保的干熄焦工艺，通过搭载在焦罐运载车上的旋转焦罐来接取从导焦栅上落下的热焦炭，再通过提升机将带有热焦炭的焦罐提走，并对焦炭进行液氮冷却的整个工作流程，但是判断干熄焦焦罐是否带热焦一直是焦炉区域焦罐车生产安全联锁的难以攻克的一个安全隐患。以往技术都是通过工艺流程判断，当推完焦时认为焦罐已经装满了热焦，将焦罐送走并熄焦后就认为焦罐已经放空，可靠性低，无法实现现代设备高度自动化安全联锁的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供本发明采用的技术方案是：一种焦罐热焦状态检测系统，包括：

对增加热焦的旋转焦罐口附近上方的空气进行图像采集的现场检测单元；

接收所述现场检测单元传送的焦罐口附近上方的空气图像，进行分析计算，得到放置到旋转焦灌里热焦的温度的温度计算单元；

接收所述温度计算单元传送的温度数值的控制显示单元，当旋转焦罐热焦的温度大于等于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车停止接焦并报警；当旋转焦罐里的热焦小于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车正常进行接焦作业。

进一步地，所述现场检测单元采用热成像摄像头。

进一步地，所述热成像摄像头安装位置且与焦罐罐口平齐的高度，且与焦罐罐口间隔距离大于等于5m。

进一步地，所述温度计算单元采用数据处理服务器，所述数据处理服务器采用拟合曲线法分析计算焦罐口附近上方的空气图像。

进一步地，所述控制显示单元包括PLC设备和人机界面。

进一步地，所述阈值温度为500度。

进一步地：该系统工作过程如下：

第一步：所述PLC设备与数据处理服务器约定好通讯数据格式，并实时发送通讯数据；

第二步，所述热成像摄像头要安装在焦罐罐口相同高度，并远离罐口高温区域并做好防护防止被烧坏，所述数据处理服务器要通过拟合曲线法分析计算处理热成像摄像头检测的图像信息，并转换成温度数据传给PLC设备；

第三步：当到达生产位后，在焦罐旋转前检测焦罐上方空气温度是否达到500℃，PLC设备将热焦存在与否的状况联锁控制焦罐车的动作，如果没有达到此温度便认为焦罐里没有热焦继续旋转，如果达到此温度，焦罐停止旋转并发出报警提示操作人员处理。

本发明提供的一种焦罐热焦状态检测系统及其旋转联锁控制方法，涉及检测焦炉干熄焦焦罐是否带热焦的问题，再结合先进的PLC联锁控制系统，进一步实现焦罐车的安全生产，便于以后焦炉整体无人化安全生产的实现，通过一种热成像设备检测焦罐上方的空气温度，实现判断焦罐是否带热焦并将结果反馈给PLC实现联锁控制系统，可以实现对焦罐带热焦的准确判断并和焦罐车的下一步旋转接焦动作的联锁保证生产的安全的功能，实现双重保护，本申请可以更加准确的判断焦罐的状态，提高了整个生产环节的安全水平，旨在通过焦罐带热焦的检测及旋转联锁控制系统来实现焦炉焦罐车的安全生产的问题，从而减少安全隐患，应用于后续大型焦炉无人化项目上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是焦罐的热焦检测系统结构示意图I；

图2是焦罐的热焦检测系统结构示意图II；

图3是焦罐的热焦检测系统控制方法流程图；

图4是焦罐的热焦检测系统布置图；

图5是焦罐的热焦检测系统接线图。

附图标记：2、现场检测单元，3、温度计算单元，4、通信单元，5、控制显示单元，6、热成像摄像头，7、数据处理服务器，8、协议网关，9、PLC设备，10、人机界面，11、电源模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是焦罐的热焦检测系统结构示意图I；

图2是焦罐的热焦检测系统结构示意图II；

一种焦罐热焦状态检测系统，包括：现场检测单元2、温度计算单元3和控制显示单元4；

所述现场检测单元2对增加热焦的旋转焦罐口附近上方的空气进行图像；

所述温度计算单元3接收所述现场检测单元传送的焦罐口附近上方的空气图像，得到放置到旋转焦灌里热焦的温度；

所述控制显示单元4接收所述温度计算单元3传送的温度数值，当旋转焦罐里热焦的温度大于等于阈值温度，所述控制显示单元4控制焦罐车停止接焦并报警；当旋转焦罐里的热焦小于阈值温度，所述控制显示单元4控制焦罐车正常进行接焦作业。

所述控制显示单元4与所述温度计算单元3，通过通信单元4连接；

所述现场检测单元2采用热成像摄像头6；

所述热成像摄像头6安装位置且与焦罐罐口平齐的高度，且与焦罐罐口间隔距离大于等于5m。

所述温度计算单元3采用数据处理服务器7，所述数据处理服务器采用拟合曲线法分析计算焦罐口附近上方的空气图像。

所述控制显示单元5包括PLC设备9和人机界面10；所述人机界面10对热焦的温度值、温度时间趋势曲线进行显示；在人机界面10弹出报警信息条；

所述通信单元采用协议网关8；

该焦罐热焦状态检测系统还包括电源模块11；

本系统检测及控制过程可以分成三个阶段：

焦罐车到达接焦位置后，PLC设备9通过协议网关8给数据处理服务器发送要求检测焦罐状态命令。

数据处理服务器7接收到命令后开启热成像摄像头检测焦罐上方是否有热焦并将信息反馈给PLC设备9。

PLC设备9根据信息判断，如果有热焦在焦罐里，焦罐车将停止接焦并报警；如果没有热焦在焦罐，焦罐车将正常进行接焦作业。

图3是焦罐的热焦检测系统控制过程流程图；

图4是焦罐的热焦检测系统布置图；

图5是焦罐的热焦检测系统接线图；

一种焦罐热焦状态检测系统，该系统工作过程如下：

第一步：所述PLC设备9与数据处理服务器7约定好通讯数据格式，并实时发送通讯数据；

第二步，所述热成像摄像头6要安装在焦罐罐口相同高度，并远离罐口高温区域并做好防护防止被烧坏，所述数据处理服务器7要通过一定的算法处理热成像摄像头6检测的图像信息，并转换成温度数据传给PLC设备；

第三阶段：当到达生产位后，在焦罐旋转前检测焦罐上方空气温度是否达到500℃，PLC设备将热焦存在与否的状况通过程序内部联锁控制焦罐车的动作，如果没有达到此温度便认为焦罐里没有热焦可以旋转，如果达到此温度，焦罐便不能旋转并发出报警提示操作人员处理。

第二步，所述热成像摄像头6要安装在焦罐罐口相同高度，并远离罐口高温区域并做好防护防止被烧坏，所述数据处理服务器7要通过拟合曲线法分析计算处理热成像摄像头检测的图像信息，并转换成温度数据传给PLC设备9；

第三阶段：当到达生产位后，在焦罐旋转前检测焦罐上方空气温度是否达到500℃，没达到给焦罐联锁点发送高电平信号，焦罐满足旋转条件开始旋转接焦；相反如果温度达到500℃，发送给焦罐联锁点发送低电平信号，焦罐旋转被禁止，并在上位机发出报警文本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种焦罐热焦状态检测系统，其特征在于：包括：

接收所述现场检测单元传送的焦罐口附近上方的空气图像，进行分析计算，得到放置到旋转焦罐里热焦的温度的温度计算单元；

接收所述温度计算单元传送的温度数值的控制显示单元，当旋转焦罐里的热焦的温度大于等于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车停止接焦并报警；当旋转焦罐里的热焦温度小于阈值温度，所述控制显示单元控制焦罐车正常进行接焦作业；

所述现场检测单元采用热成像摄像头；

所述热成像摄像头安装位置在与焦罐罐口平齐的高度，且与焦罐罐口间隔距离大于等于5m。

2.根据权利要求1所述的一种焦罐热焦状态检测系统，其特征在于：所述控制显示单元包括PLC设备和人机界面。

3.根据权利要求1所述的一种焦罐热焦状态检测系统，其特征在于：所述阈值温度为500度。

4.根据权利要求3所述的一种焦罐热焦状态检测系统，其特征在于：该系统工作过程如下：

第一步：PLC设备与数据处理服务器约定好通讯数据格式，并实时发送通讯数据；

第二步，热成像摄像头要安装在与焦罐罐口相同高度，并远离罐口高温区域并做好防护防止被烧坏，所述数据处理服务器要通过拟合曲线法分析计算处理热成像摄像头检测的图像信息，并转换成温度数据传给PLC设备；

第三步：当到达生产位后，在焦罐旋转前检测焦罐上方空气温度是否达到500℃，PLC设备将热焦存在与否的状况联锁控制焦罐车的动作，如果没有达到此温度便认为焦罐里没有热焦继续旋转，如果达到500℃，焦罐停止旋转并发出报警提示操作人员处理。